四通道数字示波器数据处理与显示模块软件设计

摘要

本论文课题为2GSPS四通道数字存储示波器项目，本文讨论了该系统部分软件模块的设计与实现。 四通道数字存储示波器是以嵌入式数字处理器(ADSP—BF531)为核心，采用DSP+FPGA架构。软件部分是在ADSP—BF531的VisualDSP++5.0集成开发环境中进行开发的。 论文包括的具体模块内容如下。 显示模块。此模块中主要讨论了液晶屏的PPI驱动方式的原理与实现；图形化界面的整体设计布局，字符及菜单的显示方法；波形的多种显示方式。 数据处理模块。此模块中主要讨论了多种对波形数据做进一步处理的方式。包括输入信号的二元数学运算、FFT运算和滤波功能，输入信号的通过/失败测试以及波形的录制和回放。 配置与状态记忆模块。在本示波器中，配置与状态记忆模块采用12C存储器件存储示波器的基本状态参数和菜单状态。本模块中主要讨论了12C芯片的硬件及软件设计方法及其在整机中的应用。 双时基。双时基是一种新的波形采集及显示方法。在两个不同的时基档采集同一个信号数据并同时显示。这种方式可以令用户更好地观察波形的细节。本模块中阐述了双时基的实现原理及在示波器中的具体应用。

目录

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声明

第一章前言

1.1数字存储示波器概述

1.2国内外数字存储示波器的发展概况

1.3本文研究内容

1.3.1主要性能指标

1.3.2设计任务

第二章四通道数字存储示波器总体设计

2.1系统总体结构

2.2系统总体软件设计

2.2.1软件系统的模块划分

2.2.2软件总体流程

2.3软件开发平台

2.3.1 ADSP-BF531数字处理器介绍

2.3.2 VISUAL DSP++软件编程环境

第三章人机交互界面设计

3.1 PPI驱动

3.1.1 PPI驱动的原理

3.1.2 PPI驱动的软件实现

3.2图形化界面

3.2.1界面整体设计及布局

3.2.2字符显示方法及多语言显示方法

3.2.3界面菜单设计

3.2.4帮助功能及提示信息功能

3.3波形显示

3.3.1点显示

3.3.2矢量显示

3.3.3波形的余辉显示

第四章数据处理模块设计

4.1数学运算

4.1.1二元运算

4.1.2FFT

4.1.3数字滤波

4.2通过失败测试

4.2.1误差带的创建

4.2.2测试方法

4.3波形录制与回放

4.3.1波形的录制

4.3.2波形的回放

第五章配置与状态记忆模块设计

5.1 I2C总线规范概述

5.2配置与状态记忆模块硬件设计

5.2.1 I2C存储器件选择

5.2.2电路设计

5.3配置与状态记忆模块软件设计

5.3.1 I2C总线接口时序设计

5.3.2 FM24CL04地址

5.3.3读写FM24CL04程序设计

5.4配置与状态记忆模块在整机中的应用

第六章双时基功能原理与实现

6.1双时基功能的原理

6.2双时基功能在数字存储示波器中的实现

6.2.1双时基在DSO中的实现

6.2.2双时基的应用

第七章结束语

致谢

参考文献

个人简历及研究成果